Ölflex Lapp. Bild: Lapp

Mit der Ölflex DC 130H hat Lapp ein neues Kabel im Programm, das eigens für Gleichspannungen bis 600 Volt ausgelegt ist. Bild: Lapp

48 Prozent des Nettostroms in Deutschland – rund 250 Terawattstunden pro Jahr – wird in der Industrie verbraucht. Davon fast 70 Prozent von elektrischen Antrieben. Sie sind damit der größte Stellhebel zur Energieeinsparung. Zehn Prozent der Energie – 17 TWh pro Jahr – ließen sich sofort durch Energiesparmotoren erzielen. Weiteres Potenzial bringt die elektronische Drehzahlregelung, denn viele Motoren laufen auf Hochtouren, obwohl dies gar nicht nötig wäre. Einsparpotenzial hier: rund 30 Prozent beziehungsweise 50 TWh.

Doch auch Frequenzumrichter für die Drehzahlregelung vergeuden Energie, denn sie arbeiten mit Gleichspannung, die durch Gleichrichten von Wechselspannung erzeugt werden muss. Das führt zu Wandlungsverlusten sowie zu Rückwirkungen auf das Netz durch Oberschwingungen, die das Netz instabil machen.

Gleichspannungsnetz für Antriebe

Eine Alternative, die Lapp ins Spiel bringt: Statt über einen Gleichrichter könnte man die Motoren direkt mit Gleichspannung versorgen. Ideal wäre dafür ein Gleichspannungsnetz mit 380 Volt, denn die Zwischenkreisspannungen betragen üblicherweise zwischen 350 und 400 Volt. Auch der wahlweise Betrieb mit Gleich- oder Wechselspannung ließe sich leicht realisieren. Die Vorteile liegen auf der Hand:

  • Geringere Umwandlungsverluste von Wechsel- zu Gleichspannung durch eine zentrale Wandlung
  • Höhere Stabilität der Energienetze durch reduzierte Oberschwingungen
  • Einsparung von Komponenten und geringerer Platzbedarf
  • Einfacheres Einbeziehen von regenerativen, dezentralen Energiequellen wie Photovoltaik
  • Energierückgewinnung, etwa die Verwendung von Bremsenergie und Speicherung in Batterien

Unter dem Strich verspricht Gleichstromtechnik eine Kosteneinsparung, die die Umstellung lohnt.

Fortschritt durch Forschungsprojekt

Guido Ege ist Leiter Produktmanagement und Produktentwicklung bei Lapp. Bild: Lapp
Guido Ege ist Leiter Produktmanagement und Produktentwicklung bei Lapp. Bild: Lapp

Mit solchen Szenarien beschäftigt sich das Forschungsprojekt DC-Industrie, das im 6. Energieforschungsprogramm vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert wird, das Gesamtbudget liegt bei zehn Millionen Euro. Mit von der Partie sind 15 Verbundpartner aus unterschiedlichen Industrien wie Siemens, Bosch Rexroth, Daimler und Forschungsinstitute wie das Fraunhofer IPA sowie elf assoziierte Partner, darunter auch die Lapp Gruppe. Ziel des Projekts ist ein „Intelligentes offenes DC-Netz in der Industrie für hocheffiziente Systemlösungen mit elektrischen Antrieben“. Erprobt werden das Netzmanagement und die Integration verschiedener Erzeuger und Verbraucher, dabei soll die Frage beantwortet werden, ob die anvisierten Energieeinsparungsziele im zweistelligen Prozentbereich erreicht werden können. Lapp stellt für Gleichstrom geeignete Kabel zur Verfügung. „Durch unsere Mitwirkung am Projekt wollen wir die Anforderungen an Kabel und Leitungen für Gleichstrom besser verstehen“, erläutert Guido Ege, Leiter Produktmanagement und Produktentwicklung bei Lapp.

Was ist Gleichstrom bzw. Wechselstrom? - Quelle: TheSimplePhysics